おはようございます。
おはようございます。
今年、新入社員が
入ってくれたんですよ。
よかったですね。
そうなんです。
ちょうど今、一緒に
作業しているので
紹介しますね。
ありがとうございます。
今年入社した、
『新人 駿太郎』です。
よろしくお願いします。
こちらこそ、
よろしくお願い致します。
今日は、どんなお仕事を
されるんですか？
エアシリンダの
メンテナンスです。
『エアシリンダ』とか
良く分からないので、
横で見せてもらっても
いいですか？
いいですよ。
シリンダについて
簡単な説明も
していきますね。
お願いします。
という、やりとりがありました。
今回は、『エアシリンダ』について
簡単にわかりやすく
紹介していきたいと思います。
エアシリンダの基礎知識｜構造と「ロッド式」「ロッドレス式」の違い
そもそも、
『エアシリンダ』って
なんですか？
私の分かる範囲での
説明になりますが
大丈夫ですか？
よろしくお願いします。
まず『シリンダ』は
JIS規格で、
3001 シリンダ
直線運動を行うアクチュエータ。引用：JIS B 0142-油圧・空気圧システム
及び機器−用語
と定義されています。
『アクチュエータ』
ってなんですか？
『アクチュエータ』は
JIS規格で、
2201 アクチュエータ
流体エネルギーを機械的エネルギー
に変換する機器。
例 モータ、シリンダ引用：JIS B 0142-油圧・空気圧システム
及び機器−用語
と定義されています。
アクチュエータの中で
直線運動を行う機器を
『シリンダ』と呼ぶんですね。
そうです。
そして、
シリンダを動かす動力が
圧縮空気だと『エアシリンダ』、
油圧だと『油圧シリンダ』、
電気だと『電動シリンダ』
となります。
『圧縮空気』って
なんですか？
『圧縮空気』は、
『コンプレッサ』などで、
大気中の空気を圧縮し、体積を
小さくした空気のことです。
『コンプレッサ』って
なんですか？
コンプレッサは、
『圧縮機』とも言われ、
JIS規格では、
1020 圧縮機
羽根車若しくはロータの回転運動
又はピストンの往復運動によって
気体を圧送する機械。引用：JIS B 0132- 送風機・圧縮機用語
と定義されています。
圧縮空気を使って、
直線運動を行う
アクチュエータのことを
『エアシリンダ』
と言うんですね。
そうです。
また、エアシリンダには
- ロッドシリンダ
- ロッドレスシリンダ
などの種類があり、
様々な用途で使用されています。
-
アクチュエータの中で直線運動を
行う機器を「シリンダ」と呼ぶ。 -
シリンダを動かす動力が、
圧縮空気だと「エアシリンダ」、
油圧だと「油圧シリンダ」、
電気だと「電動シリンダ」となる。 -
圧縮空気とは「コンプレッサ」
などで、大気中の空気を圧縮し、
体積を小さくした空気のこと。 -
エアシリンダには、
「ロッドシリンダ」や
「ロッドレスシリンダ」
などの種類があり、
様々な用途で使用されている。
【種類別】ロッドシリンダの構造と選び方｜片ロッド・両ロッド・ダブルロッド
では、『ロッドシリンダ』
について教えてください。
『ロッドシリンダ』は、
大きく
- 片ロッドシリンダ
- 両ロッドシリンダ
- ダブルロッドシリンダ
に分類されます。
なにが違うんですか？
まず
『片ロッドシリンダ』は
JIS規格で、
3004 片ロッドシリンダ
ピストンロッドが片側から出ている
シリンダ。引用：JIS B 0142-油圧・空気圧システム
及び機器−用語
と定義されています。
参考：CKD株式会社-
CKDテクノぺディア-
空気圧システムについて
ピストンロッドを圧縮空気で
前後に摺動させて、
モノを押したり、
引いたりするんですね。
そうです。
そして、今日の作業は、
傷んだパッキンを交換して
エア漏れしないように
修理するんです。
思っていたより、
単純な構造なので
びっくりしました。
また、
この片ロッドシリンダも
- 単動シリンダ
- 複動シリンダ
に分類されるので注意して下さい。
なにが違うんですか？
『単動シリンダ』は
JIS規格で、
3002 単動シリンダ
ピストンの片側にだけ流体圧力を
作用させることができるシリンダ。引用：JIS B 0142-油圧・空気圧システム
及び機器−用語
と定義されています。
つまり、
単動シリンダとは、
圧縮空気の出入口が1ヵ所しかなく、
ピストンロッドが元に戻るとき、
自重やスプリングの力を使って
元に戻るシリンダのことです。
じゃあ、『複動シリンダ』
についても教えて下さい。
『複動シリンダ』は
JIS規格で、
3003 複動シリンダ
ピストンの両方向から流体圧力を
作用させることができるシリンダ。引用：JIS B 0142-油圧・空気圧システム
及び機器−用語
と定義されています。
出典：YouTube-SMC株式会社
つまり、
複動シリンダとは、
エアの出入口が2ヵ所あり、
押しも引きも両方圧縮空気で
行うことが出来るシリンダの
ことです。
スピードコントローラのメータアウト制御、メータイン制御の違いは？
参考：FAQ よくあるご質問-
株式会社日本ピスコ
なるほど。
次に
『両ロッドシリンダ』は
JIS規格で、
3005 両ロッドシリンダ
ピストンロッドが両側から出ている
シリンダ。引用：JIS B 0142-油圧・空気圧システム
及び機器−用語
と定義されています。
片ロッドシリンダの
反対側にもピストンロッドが
出ているシリンダを、
『両ロッドシリンダ』と
呼ぶんですね。
では、
『ダブルロッドシリンダ』
について、教えて下さい。
『ダブルロッドシリンダ』は
JIS規格で、
3006 ダブルロッドシリンダ
互いに同期して平行に動く2本の
ピストンロッドをもつシリンダ。引用：JIS B 0142-油圧・空気圧システム
及び機器−用語
と定義されています。
ただ、
メーカーさんによって、
- デュアルロッドシリンダ
- ツインロッドシリンダ
などとも呼ばれている、
ピストンロッドが平行に2本
出ているシリンダのことです。
どんな特徴があるんですか？
ダブルロッドシリンダは、
2本のピストンロッドがプレートで
固定されているので、ピストンロッドが
回転することがありません。
なるほど。
どんな用途で
使用されるんですか？
ピストンロッド
2本で押すので
2倍の推力が得られ、
プッシュ・リフト・クランプなど
省スペースで高い推力が必要な
箇所に使用します。
参考：SMC株式会社
-
ロッドシリンダは大きく、
「片ロッドシリンダ」
「両ロッドシリンダ」
「ダブルロッドシリンダ」
に分類される。 -
ピストンロッドが片側から
出ているシリンダを
「片ロッドシリンダ」という。 -
片ロッドシリンダも、ピストンの
片側にだけ流体圧力を作用させる
「単動シリンダ」とピストンの
両方向から流体圧力を作用させる
「複動シリンダ」に分類される。 -
「両ロッドシリンダ」は、
片ロッドシリンダの反対側にも
ピストンロッドが出ている。 -
「ダブルロッドシリンダ」は、
2本のピストンロッドが
プレートで固定されているので、
ピストンロッドが回転せず、
高い推力が得られる。
ロッドレスシリンダの選び方｜マグネット形とスリット形の特徴と使い分け
では、
『ロッドレスシリンダ』
についても、教えて下さい。
『ロッドレスシリンダ』は
JIS規格で、
3022 ロッドレスシリンダ
ピストンに発生する力を
ピストンロッドを介さず
外部に伝達するシリンダ。引用：JIS B 0142-油圧・空気圧システム
及び機器−用語
と定義されています。
ピストンロッドが
ないんですね。
そうです。
ロッドレスシリンダとは、
ピストンロッドを持たずに、
スライドボディが直動するシリンダ
のことで、ロッドを収納する機構が
不要なので、省スペース化が可能な
シリンダのことです。
ピストンロッドがないのに
なぜ動くんですか？
当然、そうなりますよね。
では、
順番に説明していきます。
まず、
ロッドレスシリンダは
大きく、
- マグネット形ロッドレスシリンダ
- スリット形ロッドレスシリンダ
に分類されます。
ふむふむ。
『マグネット形
ロッドレスシリンダ』は
JIS規格で、
3023 マグネット形
ロッドレスシリンダ
ピストンに発生する力を
磁力によって外部に伝達する
ロッドレスシリンダ。引用：JIS B 0142-油圧・空気圧システム
及び機器−用語
と定義されています。
どういうことですか？
つまり、マグネット形
ロッドレスシリンダは、
ピストンとスライドボディが
マグネットカップリングによって
結合して動きます。
参考：SMC株式会社
出典：SMC株式会社
ピストンとスライドボディは、
直接つながってないんですね。
そうなんです。動画の
茶色いマグネット部分で
つながっています。
マグネットでつながっている
だけなら、なにか衝撃などが
あったら外れませんか？
そうです。
外部から強い力が加わると、
ピストンとスライドボディが
分離するので、装置や製品を
保護したい場合に使用します。
なるほど。
では、『スリット形
ロッドレスシリンダ 』
についても教えて下さい。
『スリット形ロッドレス
シリンダ』は、
『メカジョイント式
ロッドレスシリンダ』
とも呼ばれ、JIS規格で
3024 スリット形
ロッドレスシリンダ
ピストンに発生する力をチューブを
スリット構造にすることで
機械的に移動テーブルに伝達する
ロッドレスシリンダ。引用：JIS B 0142-油圧・空気圧システム
及び機器−用語
と定義されています。
どういうことですか？
『スリット形
ロッドレスシリンダ』は、
ピストンとスライドテーブルが
機械的に結合されているシリンダです。
参考：SMC株式会社
出典：SMC株式会社
スリット形は、ピストンと
スライドテーブルが
つながっているんですね。
そうなんです。
そのため、
外部から強い力が加わっても、
ピストンとスライドテーブルが
分離することが無いので、
外部から力がかかる環境や
重量物の搬送に向いています。
なるほど。
-
「ロッドレスシリンダ」は、
ピストンロッドを介さずに
スライドボディが直動する。 -
ロッドレスシリンダは大きく、
「マグネット形ロッドレスシリンダ」
「スリット形ロッドレスシリンダ」
に分類される。 -
マグネット形ロッドレスシリンダは、
ピストンとスライドボディが
マグネットカップリングで
結合しているだけなので、外部から
強い力が加わると、ピストンと
スライドボディが分離する。 -
スリット形ロッドレスシリンダは、
ピストンとスライドテーブルが
機械的に結合されているので、
外部から強い力が加わっても、
ピストンとスライドテーブルが
分離しない。
【メーカー比較】SMC・CKD等のエアシリンダ主要5社と選定のポイント
エアシリンダのメーカーは、
どれくらいあるんですか？
国内のエア機器全体を
見ると、
SMC株式会社さんが「6~7割のシェアを
占めている。」と言われているくらい
圧倒的なシェアを持っています。
SMC株式会社さんは、
今回よく出てきました。
次いで、
色んなメーカーさんが
あるんですね。
ちなみに
CKD株式会社さんは、
エア機器以外にも油圧や電動・
液体用など幅広い分野の製品が
そろっています。
エア機器以外にも
幅広いラインナップが
そろっている
メーカーさんなんですね。
株式会社コガネイさんは、
エアシリンダ以外にも、他社にはない
外径の違う2種類のチューブが
接続できる電磁弁を販売しています。
株式会社TAIYOさんは、
油圧機器・空気圧機器・電動機器など
幅広い分野で展開している
メーカーさんです。
甲南電機株式会社さんは、
ケーブルシリンダーなどの特殊な
シリンダーを販売しています。
株式会社ニューエラーさんは、
ロボットハンドや
高精度ガイド付きエアシリンダを
販売しています。
各メーカさん独自の
エア機器を販売して
いるんですね。
一度調べてみると
面白い商品があるかも
しれませんね。
今度、調べてみます。
-
国内のエア機器全体では、
SMC株式会社さんが圧倒的な
シェアを持っている。 -
CKD株式会社さんは、エア機器
以外にも油圧や電動・液体用など
幅広い分野の製品がそろっている。 -
株式会社コガネイさんは、
外径の違う2種類のチューブが
接続できる電磁弁を販売している。 -
株式会社TAIYOさんは、
油圧機器・空気圧機器・電動機器
などの幅広い分野で展開している。 -
甲南電機株式会社さんは、
ケーブルシリンダーなど特殊な
シリンダーを販売している。 -
株式会社ニューエラーさんは、
ロボットハンドや高精度ガイド
付きシリンダを販売している。
エアシリンダの基礎知識と選定方法のまとめ
シリンダは、直線運動を行う
アクチュエータのことで、
動力が圧縮空気だとエアシリンダ、
油圧だと油圧シリンダ、
電気だと電動シリンダと呼ばれます。
しかもシリンダの中にも、
ロッドシリンダや
ロッドレスシリンダなど
様々な種類があります。
新入社員の方々には、あまり
聞きなじみがないと思うので、
この記事が少しでもお役に立てると
嬉しいです。
今は『古い会社を中から変える』
という挑戦の真っ最中です。
そのリアルなドタバタ劇を
物語にしてみました。
もしよかったら、
第1話だけでも覗いてみてください。
ありがとうございました。
よくある質問（FAQ）
Q1. エアシリンダのパッキン交換は
新入社員でも簡単にできますか？ ▼
最初は先輩と作業することをおすすめします。
パッキン（Oリングやロッドパッキン）の
交換自体は、分解して新しいものに
付け替えるだけなので難しくはありません。
ただ、組み付ける際にパッキンを傷つけたり、
グリスを塗り忘れたりすると、
すぐに「エア漏れ」を再発してしまいます。
キズをつけない道具の使い方など、
基本を教わりながら挑戦しましょう。
Q2. 複動シリンダのスピードを
落としたい時、メータインと
メータアウトのどちらで
制御すべきですか？ ▼
エアシリンダは、シリンダ内から
「出ていく空気（排気）」を絞ることで、
ピストンがカクつくことなくスムーズに
安定して動きます。逆に「入ってくる空気」を
絞るメータイン制御は、単動シリンダなどの
特殊な場合を除き、動きが飛び跳ねる
原因になるため、一般的な往復運動では
メータアウトが鉄則です。